关于雷达分辨力

Posted 2021-05-07 marszhw

时延1秒-1毫秒-1微秒
1微秒=150m

雷达分辨能力 radar resolution
脉冲雷达的分辨能力分为距离分辨力、角度分辨力和速度分辨力以及联合分辨力

1：距离分辨力
测距精度和脉冲宽度有关
脉冲越窄，回波脉冲宽度越窄，波门测量误差越小，因此测距精度（分辨率）越高性能越好
雷达在距离上区分邻近目标的能力，通常以最小可分辨的距离间隔来度量。雷达距离分辨力约为c/(2B)。c为光速；B为雷达信号带宽
雷达脉冲宽度若为1微秒,在无脉内调制时信号带宽为1兆赫,则距离分辨力约150米；有100兆赫的脉内调频时，信号带宽相应增大为100兆赫，则距离分辨力约为1.5米。
100M Hz = 分辨力1.5米
3GHz = 分辨力0.1米

补充：
3cm电磁波的火控雷达出现后，3cm波长的电磁波被称为X波段
1.5cm K波段 可以被水蒸气强烈吸收，不能工作在雨中，Ka，即英语K－above的缩写，意为在K波段之上）和略短（Ku，即英语K－under的缩写，意为在K波段之下）的波段。
雷达波段对探测目标的影响，主要考虑大气衰减。
大气中的水蒸气和氧是电磁波衰减的主要原因，当电磁波频率小于1GHz时，大气衰减可忽略。
水蒸气引起的衰减峰值为22.24GHz（K波段），184GHz。
氧气引起的衰减峰值60GHz（V波段），118GHz。
总的变化趋势是，频率越高，传输损耗受天气影响越大。

2：角度分辨力
雷达的角度分辨力取决于雷达的工作波长λ和天线口径尺寸L，约为λ/(2L)。
例如，一部工作在5厘米波长、天线口径为1.5米的雷达，其角度分辨力约为1°。
雷达的角度分辨力取决于天线的波束宽度。普通雷达的角度分辨力为度的量级，毫米波雷达或激光雷达可达到毫弧度量级或更高。
采用合成孔径雷达，可以避免天线口径的限制。

3：速度分辨力
雷达的速度分辨力取决于雷达工作波长λ 和相干信号处理器的积累时间T，约为λ/(2T)。例如, 一部工作在5厘米波长的雷达，相干积累时间为 250毫秒，则速度分辨力约为0.1米/秒。

多普勒效应：

雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应，雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，两者的差值为多普勒频率。